柿庄北煤层气井活性水压裂施工参数优化研究.pdf

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1、煤炭工程第４８卷第９期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．４８，Ｎｏ．９ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２０１６０９０１０柿庄北煤层气井活性水压裂施工参数优化研究夏日桂（中联煤层气有限责任公司，北京１０００１１）摘要：以柿庄北煤层气井为研究分析对象，基于常规活性水压裂在该地区的应用情况，通过统计４８口井的压裂施工参数，研究了产气井与施工曲线类型的关系；分析了前置液比例、施工排量、砂比、加砂强度、段塞数的合适区间以及井径扩大率对裂缝起裂及延伸的影响。结果表明，施工曲线类型和产气没有明显的相关关系，

2、但是出于施工安全考虑，建议施工过程中尽量控３制为下降型和稳定型；各施工参数的合适区间为前置液比例３０％～４０％，施工排量６～８ｍ／ｍｉｎ，３砂比１３％～１７％，加砂强度８～１２ｍ／ｍ，段塞数０～２个；当射孔段中部垂深在８００～９００ｍ范围内，井壁失稳更严重。应用优化后的参数和工艺，压裂施工成功率显著提升。关键词：柿庄北地区；煤层气井；活性水压裂；井径扩大率＋中图分类号：ＴＤ７１２．６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１６）０９-００３６-０４Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒａｕ

3、ｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒＣＢＭｗｅｌｌｓｉｎｎｏｒｔｈＳｈｉｚｈｕａｎｇＸＩＡＲｉ－ｇｕｉ（ＣｈｉｎａＵｎｉｔｅｄＣｏａｌｂｅｄＭｅｔｈａｎｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴａｋｉｎｇｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｗｅｌｌｓｉｎｎｏｒｔｈＳｈｉｚｈｕａｎｇａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｔｅ

4、ｃｈｎｉｑｕｅｕｓｉｎｇｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｗａｔｅｒ．Ｂａｓｅｄｏｎｆｒａｃｋｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ４８ｗｅｌｌｓ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗｅｌｌｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｔｙｐｅｗａｓｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｉｎｉｔｉａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｎｇｆｒｏｍｐｒｅｐａｄｆｌｕｉｄ，ｆｌｕｉｄｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ｐｒｏｐｐａｎｔｃｏｎｃｅｎｔ

5、ｒａｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｐｒｏｐｐａｎｔｉｎｐｕｔａｎｄｓｌｕｇｎｕｍｂｅｒ，ｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｔｙｐｅｄｏｅｓｎｏｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｄｉｒｅｃｔｌｙ，ｂｕｔｄｅｓｃｅｎｔｔｙｐｅａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｙｐｅａｒｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄｆｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｒａｎｇｅｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｐｒｅｐａｄｆｌｕｉｄｒａｔｉｏ３０％～４０

6、％，ｆｌｕｉｄ３３ｄｉｓｃｈａｒｇｅ６～８ｍ／ｍｉｎ，ｐｒｏｐｐａｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ１３％～１７％，ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｐｒｏｐｐａｎｔｉｎｐｕｔ８～１２ｍ／ｍａｎｄｓｌｕｇｎｕｍｂｅｒｌｅｓｓｔｈａｎ２．Ｗｈｅｎｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｍｉｄｄｌｅｐａｒｔｐｆｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｓｅｃｔｉｏｎｉｓｉｎｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｄｅｐｔｈｏｆ８００～９００ｍ，ｔｈｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｂｏｒｅｗｅｌｌｉｓｅｖｉｄｅｎｔ．Ａｆｔｅｒａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｐａｒａｍｅ

7、ｔｅｒｓ，ｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｅｏｆｆｒａｃｋｉｎｇｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｒｔｈＳｈｉｚｈｕａｎｇ；ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｗｅｌｌ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｅｘｐａｎｓｉｏｎｒａｔｅｏｆｗｅｌｌｄｉａｍｅｔｅｒ活性水压裂液主要成分是清水、氯化钾，根据需要有１概述些会添加活性剂、助排剂和其他高效防膨剂。活性水压裂柿庄北地区位于沁水盆地南部，沁水盆地是我国煤层液不仅成本低，而且对煤层的伤害相对较小。煤层气井的＃＃气勘探开发

8、程度最高的盆地，主要发育３和１５煤层。根据井位一旦确定后，工程因素是影响气井产能的最直接的因＃参数井统计，３煤层顶界面埋深在８２２～１４９７ｍ之间，平均素，而前置液量、加砂量和压裂液排量的合理设计是影响＃压裂效果的关键因素，２０１２—２０１３年柿庄北１５％以上的井埋深１０７０ｍ，厚度稳定；１５煤层顶界面埋深在８５３～１３８２ｍ之间，平均埋深１１６１ｍ，存在１～３层夹矸。与常规天然气第一次压裂未成功，因此对这些参数进行合理优化具有重［６－１０］比较，煤层气是边际气田，属于低成本运行的项目，目前要意